山东科技大学土木建筑学院课程设计
图8-1 宜春园小区管线平面布置图
8.3 管段的水力计算步骤
8.3.1各管段的计算流量
热网各管段的流量为各管段所负担的各个用户的计算流量之和，也就是沿介质流向该管段之后的所有热用户的计算流量之和。 本设计中，以管段1-22为例：
此管段共有用户数1780户，其中建筑面积为104 m2的为140户；建筑面积为76 m2的为80户；建筑面积为68 m2的为900户，建筑面积为61 m2的为660户。可利用8.1
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中提到的公式计算，则该管段的设计热负荷及流量见表8-2
表8-2 1-22管段的设计负荷及流量
管段 分面积m2 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 104 104 104 104 104 104 104 61 104 61 104 61 104 68 61 104 68 61 104 68 61 104 68 61 104 68 61 104 68 61 104 68 61 17-18 18-19 104 68 61 104 68 户数 20 40 60 100 120 140 140 20 140 40 140 60 140 20 60 140 40 60 140 60 60 140 120 60 140 140 60 140 160 60 140 180 60 140 280 120 140 320 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 热指标qW/m2 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 负荷kw 流量t/h 分负荷 总负荷 分流量 总流量 128.96 903.00 4.44 4.44 257.92 257.92 8.87 8.87 386.88 386.88 13.31 13.31 644.8 644.80 22.18 22.18 773.76 773.76 26.61 26.61 902.72 902.72 31.05 31.05 902.72 31.05 978.36 33.65 75.64 2.60 902.72 31.05 1054.00 36.25 151.28 5.20 902.72 31.05 1129.64 38.85 226.92 7.80 902.72 31.05 84.32 1213.96 2.90 41.75 226.92 7.80 902.72 31.05 168.64 1298.28 5.80 44.65 226.92 7.80 902.72 31.05 252.96 1382.60 8.70 47.55 226.92 7.80 902.72 31.05 505.92 1635.56 17.40 56.25 226.92 7.80 902.72 31.05 590.24 1719.88 20.30 59.15 226.92 7.80 902.72 31.05 674.56 1804.20 23.20 62.05 226.92 7.80 902.72 31.05 758.88 1888.52 26.10 64.95 226.92 902.72 1180.48 453.84 902.72 1349.12 2537.04 3309.56 7.80 31.05 40.60 87.25 15.61 31.05 113.82 46.40 第 - 20 - 页 共 31 页
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61 76 104 68 61 76 104 68 61 76 104 68 61 76 180 80 140 360 180 80 140 740 420 80 140 900 660 80 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 680.76 376.96 902.72 1517.76 680.76 376.96 902.72 3119.84 1588.44 376.96 902.72 3794.4 2496.12 376.96 23.41 12.96 31.05 52.20 3478.20 119.62 23.41 12.96 31.05 107.30 5987.96 205.94 54.63 12.96 31.05 130.50 7570.20 260.36 85.85 12.96 19-20 20-21 21-22 8.3.2 确定热水网路的主干线和沿程比摩阻
热水网路中平均比摩阻最小的一条管线，称为主干线。在一般情况下，热水网路各热用户要求预留的作用压头是基本相等的。所以可以认为从热源到最远端用户的管线就是主干线。热水网路水力计算从主干线开始，从热源出口到主干线末端用户逐段进行。 在此设计中，管网主干线即1-22这条管线。主干线的平均比摩阻采用经济比摩阻，可取30-70Pa/m。
8.3.3确定主干线各管段的管径和实际比摩阻
根据管段计算流量和初步选用的平均比摩阻，利用水力计算表，确定主干线的管径和相应的实际比摩阻。
8.3.4 确定各管段的阻力当量长度
根据选定的管段管径和管段中局部阻力的形式，查当量长度表，注意确定各个局部阻力的当量长度，求出计算管段上所有局部阻力当量长度的总和。 8.3.5 计算主干线的压力损失即主干线的总压降
根据查出的实际比摩阻、管长和局部阻力当量长度之和，计算主干线的压力损失，并求出整个主干线的总压降。
8.3.6支干线、支线水力计算及估算比摩阻的确定
在主干线即算完之后，便可进行支干线、支线的水力计算。支线的估算比摩阻的确定应根据管段的允许压降来确定。资用压力是根据支线和主干线上相应的并联环路压力平衡来确定的。
8.3.7 支干线、支线管段的实际比摩阻和管径的确定
根据支干线、支线管段流量和估算比摩阻查水力计算表，确定实际比摩阻和管径。热力网支干线、支线应按允许的压力降来确定管径，但介质流速不应大于3.5m/s，支干线比摩阻不应大于300Pa/m。
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8.3.8确定支干线、支线的局部阻力当量长度，计算实际压力降
根据选定的管径和局部阻力形式，确定局部当量长度。求支线管段上所有局部阻力当量长度之和。并计算支干线、支线管段的实际压力降。 最后，进行环路压力平衡，控制不平衡率在15%之内，即 X=∣ΔPz-ΔPs∣/ΔPz≦15% 式中 X——主干线和支线并联环路的不平均率，% ΔPz——支线的资用压力，Pa；
ΔPs——通过水力计算得出的支线的实际压力，Pa
8.4水力计算举例
（1）以主干线上管段3-4为例说明主干线的水力计算过程。
前面计算了解了其流量为13.31t/h。设其比摩阻在30-70Pa/m之间，查表根据差分法取其管径为100mm，实际比摩阻为35.25Pa/m，流速为0.49m/s。该管段的实际长度为：56.15m。 在此管段上
截止阀（m） 方形补偿器m 异径接头（m） 1个，13.5 1个，9.8 1个 0.2 直流三通（m） 1个 ，3.3 分流三通（m） 弯头（m） 0 1个，1.28 则该管段的当量长度为：13.5+9.8+0.2+1.28+3.3=28.08m 则该管段的压力损失为
ΔP=（56.15+28.08）x35.25=2969.1Pa 最不利环路局部当量长度计算如表8-3：
表8-3 局部当量长度计算表
管段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 截止阀m 0 0 1个，13.5 0 0 0 0 0 1个，24.6 0 0 1个，24.6 0 0 0 0 1个，3.36 方形补偿器m 0 0 1个，9.8 1个，12.5 1个，12.5 1个，12.5 0 0 1个，15.4 0 0 1个，15.4 0 0 0 1个，23.4 0 异径接头m 1个，0.2 1个，0.2 1个，0.2 0 0 0 0 1个，0.2 0 0 0 0 0 0 1个，0.2 0 0 直流三通m 2个，4 1个，2.55 1个，3.3 1个，4.4 1个，4.4 1个，4.4 1个，4.4 1个，4.4 1个，5.6 1个，5.6 1个，5.6 0 1个，5.6 1个，5.6 0 0 1个，8.4 分流三通m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1个，8.4 0 0 1个，8.4 1个，8.4 0 弯头m 0 0 1个，1.28 1个，1.65 0 2个，3.3 0 0 2个，5.6 0 0 0 1个，2.8 0 0 0 0 当量长度m 4.2 2.75 28.08 18.55 16.9 20.2 4.4 4.6 56.8 5.6 5.6 48.4 8.4 5.6 8.6 31.8 11.76 第 - 22 - 页 共 31 页 山东科技大学土木建筑学院课程设计
18-19 19-20 20-21 21-22 0 0 0 1个，4.17 1个，23.4 1个，23.4 1个，23.4 0 0 0 0 1个，0.84 1个，8.4 2个，16.8 0 0 0 0 12.6 0 0 0 0 0 31.8 40.2 36 5.01 最不利环路的水力计算如表8-4：
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